JPH02116384A - レーザカテーテル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、所定の波長の放射光により、人体内の部位を
治療する方法及び装置、特に、上記所定の波長の放射光
を発生させる光学的に励起されるレーザ又は非線形結晶
を末梢端に有するカテーテルに関する。

［従来の技術］ レーザ放射光は、外科的切開、動脈の粥状部位の蒸発、
組織の融除、凝結、加熱及び組織の修復等各種の治療の
ため、近年広く利用されるに至っている。レーザ放射光
を外部から照射する場合もあれば、又、レーザ放射光を
比較的アクセスし難い内部の部位に照射することもある
。レーザ放射光を内部の部位に照射する場合には、レー
ザカテーテルが使用される。従来のレーザカテーテルは
、肉厚の薄い可撓性管内を通る光ファイバを備えている
。このカテーテルは、動脈、その他の人体通路内を通っ
て、所定の内部の治療部位に導入される。外部光源から
のレーザ放射光が、光ファイバを経て所定の部位に伝送
される。

特定の治療を行うためのレーザ波長は、穿通の深さ、加
熱効果、治療部位等、各種の治療条件いかんにより選択
する。レーザと組織の相互作用に関する最近の研究によ
ると、心筋組織の融除、動脈の粥状部位の蒸発、浅い凝
結等のような治療を行うためには、約３μｍの中間赤外
線を使用することが望ましいことが明らかにされている
。これら波長は、貫通深さが浅いため、きれいに穴を開
けることが出来、しかも、周囲の組織に対する創傷及び
粒子寸法が最小で済む。最も吸収される波長は、約２．
９４μｍであり、これは、正にエルビウム添加ＹＡＧレ
ーザの出力波長と一致する。このエルビウム添加ＹＡＧ
レーザは、製造が容易である一方、カテーテルが出力波
長を放射する機構は、簡単ではない。最も一般的に使用
されている光ファイバは、約０．３乃至２．３μｍの波
長範囲の通過帯域を有するシリカ（石英）から成ってい
る。中間赤外線領域等、この通過帯域外のレーザ放射光
は、石英により極めて良く吸収され、光ファイバを通っ
て伝送されることはない。

ジルコニウムフッ化物から成る光ファイバを使用すれば
、中間赤外線帯域の波長を透過させることが出来ること
は公知である。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、この型式の光ファイバは、最近、ようやく利用
可能になったばかりであり、コストが高いこと、機械的
強度に欠けること、高エネルギのレーザ放射光線により
損傷され易いこと、幾分水中透過鏡的な性質があること
、及び人体内に挿入したとき、有毒となる可能性のある
こと等多数の欠点がある。

小型化した急速脱着レーザヘッド部を有する固体レーザ
は、１９８７年、５月１２日付けにて、ベイヤー　（Ｂ
ａｅｒ）等に付与された米国特許第４．６６５．５２９
号に開示されている。レーザダイオードからの励起光は
、光ファイバを通ってレーザヘッド部に運ばれる。１．
０６μｍの出力を有するネオジムＹＡＧレーザヘッドが
開示されている。このレーザ出力は、周波数ダブラ結晶
を通って進む。レーザダイオードにより励起された高効
率のネオジムＹＡＧレーザが、１９８７年、３月２４日
付けにて、Ｂａｅｒ等に付与された米国特許第４．６５
３．０５６号に開示されている。１９８５年、８月２７
日付けにて、ジャージレイ（Ｇｅｒｇｅｌｅｙ）に付与
された米国特許第４．５３８．２７８号において、約５
５０−１１００ナノメータの波長において線状に偏光さ
れた光の光源が、光ファイバを通じて、該光ファイバの
他端に設けた非線形の結晶に光を供給する。

この結晶は、光源からの光の周波数を増幅し、２５０−
５５０ナノメータの波長領域の光を提供する。エルビウ
ム添加ＬｉＹＦ４結晶から２．８μＩのレーザを放射す
ることは、ジー・ジェー・キンッ（Ｇ、　Ｊ、　Ｋｉｎ
ｔｚ）等により、１９８７年、６月１日付けのＡｐｐｌ
、　Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ、　５０（２２）の１５５３
−１５５５ページに開示されている。

これら著者は、レーザダイオードアレー又はアレクサン
ドル石レーザによりレーザ石英を励起させることを示唆
し、さらに、開示したレーザは、医療分野に応用可能で
あることを示唆している。

本発明の全体的な目的は、レーザ放射光により治療を行
うための改良した方法及び装置を提供することである。

本発明の別の目的は、中間赤外線帯域のレーザ放射光に
より、人体内の比較的アクセス困難な部位の治療を行う
ための方法及び装置を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、石英光ファイバの通過帯域
外のレーザ放射光により、人体内の比較的アクセス困難
な部位の治療を行うための方法及び装置を提供すること
である。

本発明のさらに別の目的は、末梢端にレーザを有するカ
テーテルを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、石英ファイバを利用して、
アクセス困難な部位にレーザ放射光を伝送する一方、中
間赤外線帯域のレーザ放射光により、人体内の比較的ア
クセス困難な部位の治療を行うための方法及び装置を提
供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によると、上記及び他の目的並びに利点は、人体
の通路又は空洞内に挿入し、第１波長領域の放射放射光
により治療を行うカテーテルにより達成することが出来
る。このカテーテルは、末梢端及び基端を有する細長い
管と、鎖管を通じて第２波長領域の放射光を運ぶ光導波
管手段と、第２波長領域の放射光に応答して、第１波長
領域の出力放射光を発生させる、上記管の末梢端に取り
付けられた放射光発生手段とを備えている。１つの実施
例において、該細長い管は、血管内にて、操作するのに
適した寸法及び可撓性を備えている。

上記光導波管手段は、放射光を実質上減衰させることな
く透過させる所定の通過帯域を有している。治療をする
ための第１波長領域は、光導波管手段の通過帯域外又は
その帯域内とすることが出来るが、第２波長領域は、所
定の透過帯域内にあり、光導波管手段を通じて伝送され
るようにしなければならない。この光導波管手段は、石
英放射光ファイバとすることが望ましい。

本発明の１つの特徴によると、上記放射光発生手段は、
レーザ手段とする。このレーザ手段は、第１波長領域の
出力波長を有するレーザ結晶を備えることが出来る。こ
のレーザ結晶は、希望の出力波長を生じ得るように選択
された稀土類イオンを添加（ドーピング）した適当な親
材料とすることが出来る。レーザ結晶は、０．７乃至０
．８μｍの領域のレーザ放射光、望ましくは、アレクサ
ンドル石レーザ又はレーザダイオードからのレーザ放射
光により、光学的に励起させることが出来る。好適な実
施例において、該レーザ結晶は、中間赤外線帯域のレー
ザ放射光を発生させるエルビウム添加ＹＡ（ｉ又はホル
ミウム添加ＹＡＧとする。

１つの好適実施例において、円筒状のレーザ結晶は、そ
の両端面に形成されたミラーを備え、かつ上記管に整合
状態に取り付けられており、このため、光ファイバを通
じて伝送されたレーザ放射光は、レーザ結晶の１つの端
面と結合され、希望の出力波長にて、レーザ出力を開始
する。

別の好適な流側において、レーザ手段は、ミラーを設け
た円筒状の内面及び外面を有する環状のレーザ結晶であ
り、このレーザ結晶は、同軸の整合状態にて上記管に取
り付けられている。上記カテーテルは、さらに、光ファ
イバを通じて運ばれたレーザ放射光の方向をレーザ結晶
の円筒状内面に向け直す手段を備えている。このレーザ
結晶は、環状のレーザ結晶の円筒状外面を通じて第１波
長領域のレーザ放射光を提供する。上記放射方向法め手
段は、テーパ付きの光ファイバ又は反射面とすることが
出来る。

本発明の別の特徴によると、放射光発生手段は光ファイ
バを経て伝送される放射光の周波数を第１波長領域の放
射光に変換する非線形の結晶とする。好適な実施例にお
いて、この非線形の結晶は、０．８５μｍ乃至１．０６
μｍの波長のレーザ放射光に応答して、４．２６μｍの
放射光を発生させるリチウムニオブ酸塩である。

本発明のさらに別の特徴によると、選択された第１波長
領域の放射光により、選択された身体部位を治療するた
めの方法が提供される。この方法は、光ファイバを収容
するカテーテルを血管内を経て、選択された部位付近ま
で進める段階と、光ファイバを通じて第２波長領域の放
射光を選択された部位付近まで伝送する段階と、及び該
選択された部位を治療するため、第１波長領域の放射光
を発生させる段階とを備えている。この第１波長領域の
放射光を発生させる段階は、光ファイバを通じて伝送さ
れた第２波長の放射光に応答して、選択された部位付近
にて実行される。

［実施例］ 本発明の上記及び他の目的、利点及び効果を一層良く理
解し得るようにするため、以下、添付図を参照しながら
本発明の実施例について詳細に説明する。

本発明によるレーザカテーテル１０及びカテーテル１０
を励起させるためのポンプレーザ１２が、第１図に図示
されている。レーザカテーテル１０は、末梢端１４ａ及
び基端１４ｂを有する細長い管１４を備えている。この
管１４は、通常、可撓性であるため、血管のような身体
通路内にて容易に操作することが出来る。放射光ファイ
バ１６（第２図）は、管１４の内腔を通って基端１４ｂ
から末梢端１４ａまで伸長している。光ファイバ１６は
、管１４の予成形した内腔を通って伸長させるか、又は
、管１４内に埋め込むことが出来る。レーザ１８は、管
１４の末梢端付近に取り付けられる。光フアイバコネク
タ２０は、光ファイバ１６の基端に取り付けられる。ポ
ンプレーザ１２からのレーザ放射光は、光ファイバ２２
を介して光フアイバコネクタ２４に結合され、該コネク
タ２４は、コネクタ２０と係合している。別の形態とし
て、ポンプレーザ１２からのレーザ放射光は、別の適当
な光学的結合技術により、光ファイバ１６に結合させる
ことが出来る。

可撓性管１４及びレーザ１８は、血管のような人体通路
を通って進めるか、又は、人体空洞内に挿入して、選択
された治療部位まで導入するのに十分な小径を備えてい
る。レーザ１８は、必ずしも、管１４と同一の径とする
必要はないが、上述のように、十分に小さくし、人体通
路、又は対象とする人体空洞部を通過し得るようにしな
ければならない。

作用について説明すると、レーザ１８を担持する管１４
は、人体通路を通じて選択された治療部位まで導入する
。レーザ１８からの出力放射光は、最適な治療を行い得
るように選択された第１波長領域のものである。この第
１波長領域は、約１．Ｑ゛乃至３．５μｍであることが
望ましい。この波長を利用する治療方法の例は、心筋組
織の融除、動脈の粥状部分の蒸発、浅い凝固等がある。

本発明の範囲は、上記特定の波長領域にのみ限定されな
いことが理解されよう。

レーザ１８は、ポンプレーザ１２により発生され、放射
光ファイバ２２及び１６を介して、レーザ１８に伝送さ
れる第２波長領域のレーザ放射光により励起される。レ
ーザ１８は、周知の光励起技術により、励起されてレー
ザ物質の分子が第２波長領域のレーザ放射光により、よ
り活発な状態となる。次いで、分子は、活発な状態から
より低エネルギの状態に減退し、第１波長領域のコヒー
レントなレーザ放射光を放射する。第２波長領域にてレ
ーザ１８に供給されるエネルギは、レーザ放射光の放射
を開始し、かつその状態を継続するのに十分なものであ
ることを要する。レーザ１８は、用途いかんにより、連
続作動、又は脈動作動し得るように構成することが出来
る。第１波長領域のレーザ１８からの出力レーザ放射光
線３０は、集光するか、又は、所望の容積に亙って拡散
させることが出来る。

本発明の１実施例による管１４の末梢端及びレーザ１８
の拡大断面図が、第２図に図示されている。概ね円筒状
のレーザ結晶３２がζ例えば、ガラス又は透明結晶とす
ることの出来る外殻体３４に取り付けられている。この
外殻体３４の一部は、管１４の末梢端に沿って摺動し、
かつセメント、その他従来の手段により、該末梢端に取
り付けられる。外殻体３４は、透明であり、かつ紫外線
により硬化可能なセメントを使用することが望ましい。

ミラー３６は、円筒状レーザ結晶３２の末梢端面に配設
する一方、ミラー３８は、レーザ結晶３２の基端面に配
設されている。当該技術分野において、公知であるよう
に、これらミラー３６．３８は、恒久的に整合させ、両
者間にレーザ領域が画成されるようにする。これらミラ
ー３６．３８は、希望の透過特性が得られるように選択
した周知の絶縁コーティングを施して形成することが出
来る。

これらミラー３６．３８の各々は、希望の寸法及び形状
を有するレーザ領域を画成し得るように、平坦又は湾曲
した形状とすることが出来る。好適な実施例において、
ミラー３８は平坦とする一方、ミラー３６は、湾曲させ
て、レーザ結晶３２内のレーザ領域４０が、概ね円錐形
の形状となるようにする。この円錐形のレーザ領域４０
の頂点は、光ファイバ】６と整合させ、ポンプレーザ１
２がらの第２波長領域のレーザ放射光が、光ファイバ１
６からレーザ１８まで効率的に結合されるようにする。

レーザ結晶３２の末梢端におけるミラー３６は、レーザ
カテーテル１０の出力窓とすることが出来る。別の形態
として、レーザ放射光線３０は、カテーテルの末梢端に
形成した別の出力窓（図示せず）を通じて供給すること
も出来る。

レーザ１８を適正に作動させるためには、ミラー３８は
、ポンプレーザ１２により供給されたレーザ放射光の概
ね全部を透過させる一方、レーザ１８により発生された
レーザ放射光の概ね全部を反射し得るようにしなければ
ならない。ミラー３６は、ポンプレーザ１２により供給
されたレーザ放射光の概ね全部を反射させる一方、出力
レーザ放射光の一定の割合、典型的に、９０−１００％
を透過し得るようにしなければならない。上述の公知の
絶縁コーティングは、波長を関数として、希望の透過特
性を提供し得るように選択することが出来る。

レーザ結晶３２は、イツトリウム・アルミニウム・ガー
ネット（ＹＡＧ）　、イツトリウム・リチウムフローラ
イド（ＹＬＦ）　、又はイツトリウム・スカンジウム・
ガドリニウム・ガーネット（ＹＳＧＧ）のような適当な
材料を親材料として、様々な稀土類イオンから選択する
ことが望ましい。選択される稀土類イオンは、希望する
出力波長いかんによる。好適な実施例において、レーザ
結晶３２は、２，９４μｍの出力波長を有するエルビウ
ム添加ＹＡＧ、又は、２．０６μｍの出力波長を有する
ホルミウム添加ＹＡＧとする。光ファイバ１６は、低コ
ストで、無毒であり、かっ可撓性であることを理由とし
て、石英である−ことが望ましく、又、レーザ結晶３２
は、０゜７乃至０１８８ｍの領域のレーザ放射光により
、光学的に励起させることが望ましい。

０．７乃至０．８μ自の領域のレーザ放射光を発生させ
るための好適なポンプレーザ１２は、アレクサンドル石
レーザである。しかし、レーザダイオード等、他の波長
調整可能なポンプレーザ源を利用することも出来る。様
々な種類の多数の稀土類イオンレーザを０．７乃至０．
８μｍの領域のレーザ放射光により、光学的に励起させ
ることが出来る。従って、１型式の調整可能なポンプレ
ーザを利用して、様々な種類の多数のレーザを励起させ
ることが出来る。波長が一定のポンプレーザは、特定型
式のレーザ結晶に使用することが適している。このポン
プレーザ１２に対する必要とされるエネルギ準位は、典
型的に、１パルス当たり約１ジユールである。本発明の
例において、レーザ結晶３２は、長さ２Ｍ、直径１．５
Ｍの円筒状のエルビウム添加ＹＡＧ結晶とする。

レーザを効率的に励起させる形態が第２３図に図示され
ている。レーザ１８は、第２図に図示し、上述したと同
一の方法にて、可撓性管１４の末梢端に結合されている
。放射光ファイバ４０は、管１４内を通り、かつその末
梢端４２がミラー３８と整合させてあり、このため、ポ
ンプレーザ１２からのレーザ放射光が、レーザ１８に結
合される。

末梢端付近の光フアイバ４０部分は、徐々に径が大きく
してあり、レーザ放射光をレーザ１８に結合させるファ
イバ４０の端面の径は、他の部分と比べ大径となってい
る。かかる形態とする目的は、光ファイバ４０の末梢端
における放射光パターンが、レーザ結晶３２のレーザ領
域４４と適合し、よって、レーザ１８を効率良く光学的
に励起させ得るようにするためである。

本発明の別の実施例が、第４図に図示されている。レー
ザ５０は、可撓性管１４の末梢端に取り付けられている
。レーザ結晶５２は、円筒状の内面５４と、及び円筒状
の外面５６とを有する環状の形状を備えている。レーザ
ミラー５８．６０が、それぞれ、上記内面５４、外面５
６に配設されている。光ファイバ１６は、環状のレーザ
結晶５２内に位置決めされたテーパ付きの光ファイバの
ように、拡散先端６２に端末があり、該光ファイバ１６
を通って運ばれたポンプレーザ放射光の方向を、ミラー
５８を介して外方向に、かつレーザ結晶内に向け直す。

光ファイバ１６により運ばれた第２波長のポンプレーザ
放射光が、光学的にレーザ５０を励起させ、第１波長の
出力レーザ放射光を発生させる。この出力レーザ放射光
は、ミラー６０を介して半径方向外方向に向けられる。

第４図の形態により、例えば、動脈の粥状部分を加熱し
、又は蒸発させるのに利用することの出来る概ね円筒状
の出力レーザパターンが提供される。第４図に図示した
レーザ５０は、希望であれば、膨張可能なバルーン内に
取り付け、圧力とレーザ放射光を同時に作用させること
も可能である。

光ファイバ１６を通じて伝送されたポンプレーザ放射光
は、環状レーザ結晶５２内部に位置決めしたテーパ付き
の光ファイバにより、ミラー５８を通じて放射方向状め
をすることが出来る。当該技術分野において、放射光は
徐々に反射光に対する臨界角度を上回っていくため、テ
ーパ付きの光ファイバにより、放射光は、徐々に外方向
に向かっていくことが公知である。可撓性管１４内を通
って進むファイバ１６は、レーザ結晶５２に入る全種箇
所から概ね零の径部分までテーパが付けられた、末梢端
部分を備えている。光ファイバへのテーパ形成は、エッ
チャントのようなフッ化水素酸を利用することにより行
うことが出来る。この方法によれば、光ファイバは、エ
ツチング溶液中に入れ、その後引き上げる。この時の速
度を制御して、一定の速度に保ち、円錐形のテーパが形
成されるようにするか、又は変動させて、テーパ度に変
化に持たせ得るようにすることが出来る。テーパ度に変
化を持たせれば、テーパ部分の軸線に沿った放射光の照
度を変化させることが出来る。

カテーテルの末梢端に位置決めした環状レーザにポンプ
レーザを供給する別の形態が、第５図に図示されている
。円筒状の内面及び外面、それぞれにレーザミラー５８
．６０を有する環状レーザ結晶５２を備えるレーザ５０
が、可撓性管１４の末梢端に取り付けられている。光フ
ァイバ７０．７２を含む複数の光ファイバが、管１４を
通り、カテーテルの軸線の周囲にて概ね円形に配設され
ている。カテーテルの軸線と整合させた軸線を有し、さ
らに、光ファイバ７０．７２の端部に向けて方向状めさ
れた頂点を有する円錐形のミラー７４が、環状のレーザ
結晶５２内に位置決めされている。使用時、ポンプレー
ザ１２からのレーザ放射光は、複数の光ファイバ７０．
７２等を通り、円錐形ミラー７４により、カテーテルの
軸線に対して概ね直角に反射される。レーザ放射光の円
筒状のパターンは、ミラー５８を通じてレーザ結晶５２
内に同けられ、この放射光を光学的に励起させ、レーザ
放射光を発生させる。レーザ結晶は、ミラー６０を通じ
て、希望の出力波長のレーザ放射光を提供する。

場合によっては、カテーテルを血管又はその他の人体通
路内を通って、治療部位まで導入するためにガイドワイ
ヤーを使用することが望ましいこともある。ガイドワイ
ヤーを使用するのに適した本発明の１つの形態は、ガイ
ドワイヤーを通すための内腔と、ガイドワイヤーの周囲
に位置決めしたｌ又は複数の光ファイバとを備えるカテ
ーテル管である。各光ファイバは、別の形態の場合と比
べて小さい径のレーザ内に端末がある。ガイドワイヤー
は、カテーテルを治療部位まで進めるのに使用され、所
定の部位に導入された後、ガイドワイヤーを包囲する１
又は複数のレーザを励起させて、所期の治療を実施する
。

本発明の範囲には、多数の変形例が包含されることが理
解されよう。カテーテルの末梢端付近に位置決めされた
レーザは、身体の通路内を通り、かつ希望のレーザ波長
及びエネルギ準位を提供し得る適当な任意の寸法又は形
状を備えることが出来る。出力レーザ放射光は、選択さ
れた任意の波長を備え、集光し、又は、拡散させ、ある
いはその他希望する任意の空間分布状態にすることが出
来る。レーザ放射光は、パルス波、又は連続波とするこ
とも出来る。レーザ内に別の材料を使用し、異なる出力
波長及び作動特性が得られるようにすることも出来る。

必要なことは、レーザにより提供される出力波長が、希
望の治療方法に適する一方、カテーテルを通じて伝送さ
れたポンプ波長が、放射光ファイバの通過帯域内にあり
、かつレーザを光学的に励起させるのに適したものであ
るように選択することだけである。かくて、選択された
波長が、光ファイバを通ってアクセス困難な部位に容易
に伝送されない場合であっても、その選択された波長の
レーザ放射光を利用して、比較的アクセス困難な部位を
治療し得る方法及び装置が提供される。

本発明のカテーテルは、希望であれば、膨張可能なバル
ーン、流体により身体通路を洗滌するための手段、身体
通路を観察するための手段等の追加的な構成要素を備え
ることができる。このレーザは、レーザ線対中、外部圧
力が身体通路に加わるように該バルーン内に位置決めす
ることが出来る。この治療方法は、動脈の粥状部位の治
療に利用することが出来る。カテーテルは、各々、エネ
ルギ出力を増大させ得るように、カテーテルの末梢端に
てレーザに結合させた２又はその以上の光ファイバを備
えることが出来る。レーザは、同時に又は間隔を置いて
励起させることが出来る。

場合によっては、カテーテルの末梢端におけるレーザを
非線形の結晶と交換し、光ファイバを通って伝送される
レーザ放射光の周波数を変化させることが出来る。第６
図を参照すると、非線形の結晶８０は、可撓性管１４の
末梢端に取り付けられている。この結晶８０は、円筒状
の形状を備え、可撓性管１４を通る光ファイバ１６と整
合させである。ガラス外殻体又は管８２が、結晶８０を
包囲しており、外殻体８２の基端は、可撓性管１４の末
梢端に固着されている。作動時、ｌ又は複数の波長によ
るレーザ放射光が、光ファイバ１６を通じて結晶８０に
伝送される。非線形の結晶８０は、光ファイバ１６を通
って送られる波長から別の波長の出力レーザ放射光を発
生させる。非線形の結晶は、当該技術分野にて公知であ
り、希望の入力及び出力波長と適合し得るものを選択す
る。

好適な実施例において、結晶８２は、リチウムニオブ酸
塩とする。ネオジウムＹＡＧレーザからの１０６μｍの
波長のレーザ放射光及びレーザダイオ一ドからの０．８
５μｍの波長のレーザ放射光が、光ファイバ１６を通じ
て同時に結晶８ｏに供給される。

リチウムニオブ酸塩結晶は、４．２６μｍの波長の出力
レーザ放射光を発生させる。かかる４、２６μｍの波長
のレーザ放射光は、血液内の二酸化炭素を測定するのに
有用であるが、上述のように、このし−ザ放射光は、石
英光ファイバを通じて伝送することは出来ない。別の入
力波長及び結晶材料を選択することにより、別の出力波
長を提供することが可能となる。

以上、現在、本発明の好適な実施例と考えられる形態に
ついて説明したが、当業者には、特許請求の範囲に記載
した本発明の範囲を逸脱することな（、各種の変形例及
び応用例を採用することが出来ることが明らかであろう
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーザカテーテル、及び該レーザ
カテーテルを励起させるポンプレーザの部分図、第２図
は第１図のレーザカテーテルの末梢端の拡大断面図、第
３図はテーパ付きの光ファイバを示す、レーザカテーテ
ルの末梢端の拡大断面図、第４図は環状のレーザ結晶及
びテーパ付きの光ファイバを示す、レーザカテーテルの
末梢端の拡大断面図、第５図は環状のレーザ結晶及び反
射鏡を示す、レーザカテーテルの末梢端の拡大断面図、
第６図は本発明の別の実施例による、非線形の結晶を具
備するカテーテルの末梢端の拡大断面図である。 １０：レーザカテーテル １４：細長い管 １４ａ：末梢端 １４ｂ二基端 １６：導波管 １８：レーザ手段 （外４名） Ｆ／’ｇ、　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、身体通路又は空洞内に挿入し、第１波長領域のレー
   ザ放射光により、治療を行うためのレーザカテーテルで
   あって、 末梢端及び基端を有する細長い管と、 前記管を通じて第２波長領域のレーザ放射光を運ぶ光導
   波管手段と、 前記管の末梢端に取り付けられ、前記第２波長領域のレ
   ーザ放射光に応答して前記第１波長領域のレーザ放射光
   を発生させるレーザ手段と、を備えることを特徴とする
   レーザカテーテル。 ２、前記光導波管手段が、レーザ放射光を実質的に減衰
   させることなく透過させる所定の通過帯域を有する石英
   光ファイバを備え、前記第２波長領域が、前記所定の通
   過帯域内にあることを特徴とする請求項１記載のレーザ
   カテーテル。 ３、前記第１波長領域が、中間赤外線波長帯域内にある
   ことを特徴とする請求項２記載のレーザカテーテル。 ４、前記レーザ手段が、安定したレーザ空洞を形成し得
   るようにその両端にミラーを有する円筒状のレーザ結晶
   を備え、前記レーザ結晶が、前記光ファイバを通って送
   られるレーザ放射光が前記レーザ結晶の１つの端面を介
   して結合されるように、前記管に取り付けられることを
   特徴とする請求項３記載のレーザカテーテル。 ５、前記レーザ結晶が、稀土類イオンを添加し、１．０
   乃至３．５μｍの範囲の波長のレーザ放射光を提供する
   親材料を備えることを特徴とする請求項４記載のレーザ
   カテーテル。 ６、前記レーザ結晶が、その基端面に平坦なミラーを有
   する一方、その末梢端面に湾曲したミラーを有すること
   を特徴とする請求項４記載のレーザカテーテル。 ７、前記光ファイバからの放射光パターンを前記レーザ
   結晶内のレーザ領域に概ね適合させることにより、前記
   第２波長領域のレーザ放射光を前記レーザ結晶に効率的
   に結合させる適合化手段を備えることを特徴とする請求
   項４記載のレーザカテーテル。 ８、前記適合化手段が、前記レーザ結晶に隣接する前記
   光ファイバの末梢端付近に、テーパを付けて前記光ファ
   イバの他部分よりも大径とした部分を備えることを特徴
   とする請求項７記載のレーザカテーテル。 ９、前記レーザ手段が、ミラーを設けた円筒状の内面及
   び外面を有する環状のレーザ結晶を備え、前記レーザ結
   晶が、前記光ファイバを通じて運ばれたレーザ放射光の
   方向を前記レーザ結晶の円筒状の内面に向け直す手段を
   さらに備え、よって、前記レーザ結晶が、前記円筒状の
   外面を通じて前記第１波長領域のレーザ放射光を提供す
   ることを特徴とする請求項３記載のレーザカテーテル。 １０、レーザ放射光の方向を向け直す前記手段が、前記
   環状のレーザ結晶内に反射面を備えることを特徴とする
   請求項９記載のレーザカテーテル。 １１、前記反射面が、円錐形の形状を備えることを特徴
   とする請求項１０記載のレーザカテーテル。 １２、レーザ放射光の方向を向け直す前記手段が、前記
   環状のレーザ結晶内に、テーパを付けて前記光ファイバ
   の他部分より小径とした前記光ファイバの一部分を備え
   ることを特徴とする請求項９記載のレーザカテーテル。 １３、前記第２波長領域が、０．７乃至０．８μｍであ
   る一方、前記第１波長領域が、１．０乃至３．５μｍで
   あることを特徴とする請求項１記載のレーザカテーテル
   。 １４、前記レーザ手段が、前記管に取り付けられたレー
   ザ結晶を備え、前記レーザ結晶が、波長帯域が０．７乃
   至０．８μｍの光学的励起光に応答して、中間赤外線帯
   域の波長のレーザ放射光を発生させることの出来ること
   を特徴とする請求項２記載のレーザカテーテル。 １５、前記レーザ結晶が、ＹＡＧ、ＹＬＦ及びＹＳＧＧ
   から成る群から選択されたエルビウム添加の親材料を備
   えることを特徴とする請求項１４記載のレーザカテーテ
   ル。 １６、前記レーザ結晶が、ＹＡＧ、ＹＬＦ及びＹＳＧＧ
   から成る群から選択されたホルミウム添加の親材料を備
   えることを特徴とする請求項１４記載のレーザカテーテ
   ル。 １７、前記光ファイバに結合され、前記第２波長領域の
   レーザ放射光を発生させるレーザ源をさらに備えること
   を特徴とする請求項１４記載のレーザカテーテル。 １８、前記レーザ源が、アレクサンドル石レーザを備え
   ることを特徴とする請求項１７記載のレーザカテーテル
   。 １９、前記レーザ源が、レーザダイオードを備えること
   を特徴とする請求項１７記載のレーザカテーテル。 ２０、前記レーザ源が、１つの波長領域に亙って調整可
   能であることを特徴とする請求項１７記載のレーザカテ
   ーテル。 ２１、前記細長い管が、血管内にて操作するのに適した
   寸法及び可撓性を備えることを特徴とする請求項１記載
   のレーザカテーテル。 ２２、前記光導波管手段が、光を実質的に減衰させるこ
   となく透過させる所定の通過帯域を有する一方、前記第
   ２波長領域が、前記所定の通過帯域内にあることを特徴
   とする請求項１記載のレーザカテーテル。 ２３、身体通路又は空洞内に挿入し、選択された第１波
   長領域のレーザ放射光により、治療を行う装置であって
   、 末梢端及び基端を有する細長い管と、 前記管を通じて第２波長領域のレーザ放射光を運ぶ光導
   波管手段と、 レーザ放射光発生手段とを備え、 この発生手段が前記管の末梢端に取り付けられ、治療の
   ため、前記第１波長領域のレーザ放射光を発生させる前
   記光導波管手段を通じて運ばれた前記第２波長領域のレ
   ーザ放射光に応答することを特徴とする装置。 ２４、前記光導波管手段が、石英光ファイバを備えるこ
   とを特徴とする請求項２３記載の装置。 ２５、前記光発生手段が、レーザを備え、前記第２波長
   領域内の光が、前記光ファイバから前記レーザに結合さ
   れ、前記レーザを光学的に励起させることを特徴とする
   請求項２４記載の装置。 ２６、前記第１波長領域が、中間赤外線帯域内にあるこ
   とを特徴とする請求項２５記載の装置。 ２７、前記レーザが、両端にミラーを設けた、円筒状の
   レーザ結晶を備え、前記レーザ結晶が、前記光ファイバ
   を通って送られるレーザ放射光が前記レーザ結晶の１つ
   の端面に接合されるように、前記管に取り付けられるこ
   とを特徴とする請求項２５記載の装置。 ２８、前記レーザが、ミラーを設けた円筒状の内面及び
   外面を有する環状のレーザ結晶を備えると共に、前記光
   ファイバを通じて運ばれたレーザ放射光の方向を前記レ
   ーザ結晶の円筒状の内面に向け直す手段をさらに備え、
   よって、前記レーザ結晶が、前記円筒状の外面を通じて
   第１波長領域のレーザ放射光を提供することを特徴とす
   る請求項２５記載の装置。 ２９、前記光発生手段が、前記第２波長の放射光を前記
   第１波長の放射光に変換し得るように選択された非線形
   の結晶を備えることを特徴とする請求項２４記載の装置
   。 ３０、前記非線形の結晶が、０．８５μｍ乃至１．０６
   μｍの波長のレーザ放射光に応答して、４．２６μｍの
   放射光を発生させるニオブ酸リチウムを備えることを特
   徴とする請求項２９記載の装置。 ３１、前記非線形の結晶が、ニオブ酸リチウムを備える
   ことを特徴とする請求項２９記載のレーザカテーテル。 ３２、選択された第１波長領域の放射光により、選択さ
   れた身体部位を治療するための方法であって、 光導波管を収容するカテーテルを身体通路又は空洞を経
   て、選択された部位付近まで進める段階と、 前記光導波管を経て第２の波長領域の放射光を選択され
   た部位付近まで伝送する段階と、及び該選択された部位
   を治療するため、第１波長領域の放射光を発生させる段
   階とを備え、前記第１波長領域の放射光を発生させる段
   階が、前記光ファイバを経て伝送された第２波長の放射
   光に応答して、選択された部位付近にて実行されること
   を特徴とする治療方法。 ３３、第２波長領域の放射光を伝送する段階が、石英光
   ファイバを通じて放射光を伝送する段階を備えることを
   特徴とする請求項３２記載の治療方法。 ３４、前記第１波長領域の放射光を発生させる段階が、
   前記カテーテルの末梢端付近に取り付けられたレーザに
   より、レーザ放射光を発生させる段階を備えることを特
   徴とする請求項３３記載の治療方法。 ３５、レーザ放射光を発生させる段階が、中間赤外線帯
   域の波長のレーザ放射光を発生させる段階を備えること
   を特徴とする請求項３４記載の治療方法。 ３６、レーザ放射光を発生させる段階が、両端面にレー
   ザミラーを設けた概ね円筒状のレーザ結晶を提供する段
   階と、 前記光ファイバからの前記第２波長領域の放射光を前記
   レーザ結晶の１端面に結合させ、前記レーザ結晶を励起
   させる段階を備えることを特徴とする請求項３４記載の
   治療方法。 ３７、レーザ放射光を発生させる段階が、レーザミラー
   を設けた円筒状の内面及び外面を有する環状のレーザ結
   晶を提供する段階と、及び 前記光ファイバからの前記第２波長領域のレーザ放射光
   の方向を前記環状のレーザ結晶の円筒状の内面に向け直
   し、前記レーザ結晶を励起させる段階とを備えることを
   特徴とする請求項３４記載の治療方法。 ３８、第１波長領域の放射光により治療するためのカテ
   ーテル組立体であって、 身体通路又は空洞内に挿入し得るようにし、かつ末梢端
   及び基端を有するカテーテルと、 前記カテーテルを通じて第２波長領域のレーザ放射光を
   運ぶ光導波管手段と、及び 前記第２波長領域のレーザ放射光に応答して、前記第１
   波長領域のレーザ放射光を発生させる、前記カテーテル
   の末梢端に取り付けられた手段とを備えることを特徴と
   するカテーテル組立体。 ３９、レーザ放射光を発生させる前記手段が、レーザ手
   段を備えることを特徴とする請求項３８記載のカテーテ
   ル組立体。 ４０、前記光導波管手段が、光を透過させるための所定
   の帯域を有する光ファイバを備え、前記第２波長領域が
   、前記所定の帯域内にあることを特徴とする請求項３９
   記載のカテーテル組立体。 ４１、前記カテーテルが、細長い、可撓性管を備えるこ
   とを特徴とする請求項４０記載のカテーテル組立体。 ４２、前記レーザ手段が、安定したレーザ空洞を形成し
   得るようにその両端にミラーを設けたレーザ結晶を備え
   、前記レーザ結晶が、前記光ファイバを通って送られる
   レーザ放射光が前記レーザ結晶の１つの端面を介して結
   合されるように前記可撓性管に取り付けられることを特
   徴とする請求項４１記載のカテーテル組立体。 ４３、前記第１波長領域が、中間赤外線帯域の波長内に
   あることを特徴とする請求項３８記載のカテーテル組立
   体。 ４４、前記レーザ結晶が、稀土類イオンを添加し、１．
   ０乃至３．５μｍの波長領域のレーザ放射光を提供する
   親材料を備えることを特徴とする請求項４２記載のカテ
   ーテル組立体。 ４５、レーザ放射光を発生させる前記手段が、非線形の
   結晶を備えることを特徴とする請求項３８記載のカテー
   テル組立体。